EP1330617A1 - Betätigungsvorrichtung, insbesondere für eine drosseleinrichtung - Google Patents

Betätigungsvorrichtung, insbesondere für eine drosseleinrichtung

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EP1330617A1
EP1330617A1 EP01999135A EP01999135A EP1330617A1 EP 1330617 A1 EP1330617 A1 EP 1330617A1 EP 01999135 A EP01999135 A EP 01999135A EP 01999135 A EP01999135 A EP 01999135A EP 1330617 A1 EP1330617 A1 EP 1330617A1
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EP
European Patent Office
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actuating device
throttle
actuating
housing
worm
Prior art date
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EP01999135A
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Klaus Biester
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Cameron International Corp
Original Assignee
Cooper Cameron Corp
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP1330617B1 publication Critical patent/EP1330617B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
    • F16K31/05—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor specially adapted for operating hand-operated valves or for combined motor and hand operation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44—Mechanical actuating means
    • F16K31/53—Mechanical actuating means with toothed gearing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/18—Mechanical movements
    • Y10T74/18568—Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary
    • Y10T74/18792—Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary including worm

Definitions

  • Actuating device in particular for a throttle device
  • the invention relates to an actuating device, in particular for a throttle device, with a rotating spindle which is rotatably mounted in a device housing and which is drive-connected to a drive device for displacing an actuating element connected to the rotating spindle via a gear device.
  • Such an actuating device is known from practice, for example in the field of maritime or terrestrial oil or gas production.
  • the actuator is operated either manually or hydraulically.
  • the passage of a throttle is varied by the actuating device in order to lower the pressure of oil produced, for example, from a petroleum source.
  • the oil emerges from the petroleum source under a pressure of several hundred bar and the pressure is reduced to less than 100 bar by the appropriate throttling device.
  • a rotary spindle rotatably mounted in the device housing can be adjusted in the axial direction by means of a handwheel.
  • the rotary spindle is connected to an actuating element which influences the throttling in the throttle device.
  • a gear mechanism is usually arranged between the handwheel and the rotating spindle.
  • an actuating device is known from practice, in which the rotary spindle is adjusted by a hydraulically operated drive device, in which case the rotary spindle can also be designed as part of a piston-cylinder unit in which a piston within a cylinder housing by means of corresponding hydraulic pressure is movable.
  • actuators With such actuators, it should be noted that they are located in remote and / or hard-to-reach areas, such as below sea level. A manual operation is therefore considerable Effort connected, cost-intensive and not harmless for the operator. Furthermore, the manual adjustment of the actuating device is rather imprecise and difficult to check.
  • a hydraulically controlled actuating device a large number of hydraulic lines, corresponding connections, sealing elements, pumps and the like are required in order to form the entire hydraulic system. The effort increases with each additional actuation device, which is also controlled and operated via the hydraulic system. The effort increases if the actuating device is arranged in areas with high pressure, such as below sea level.
  • Such hydraulically controlled and operated actuating devices also frequently have to be checked for leaks and the like, the entire hydraulic system with all supply and discharge lines, connections, pumps and the like being checked for leaks.
  • the invention is therefore based on the object of improving an actuating device of the type mentioned at the outset in such a way that it is safe and simple in construction and can be operated remotely, in particular in a simple manner, without major maintenance activities and without sacrificing the functionality of the actuating device and with reduced costs ,
  • the drive device at least two individually or synchronously operable electric motors and the gear device have at least one self-locking gear unit, which gear unit is drive-connected to both electric motors for rotating the rotating spindle.
  • the actuating device in particular the electric motors, are supplied and controlled via an electrical cable. With the appropriate training, the electrical cable is insensitive to pressure and temperature. Manual actuation of the actuation device or frequent maintenance activities by maintenance personnel are no longer necessary.
  • the actuation device can be controlled and monitored from a distant station, so that corresponding control and monitoring devices in the vicinity of the actuation device, such as on a drilling platform or the like, are not necessary. Instead, the appropriate facilities can be located on the mainland and far from the actuator.
  • the drive device of the actuating device according to the invention is designed such that, on the one hand, the electric motors can be operated alternatively, which provides a redundant arrangement of the drive device. In the event of failure or insufficient activity of one electric motor, it can be replaced by the other.
  • the two electric motors can also be operated simultaneously, their drive activity being synchronized with respect to the rotating spindle. In this way, higher torques can be transmitted by the drive device.
  • the self-locking gear unit means that it cannot be moved even by any large drive torque and the drive torque is blocked internally by proportional frictional forces.
  • the self-locking can be released by actuating the drive device by transmitting a corresponding release torque to the gear unit.
  • self-locking in the direction of opening the throttle device is generally sufficient.
  • the electric motors can be designed as servomotors, in particular DC servomotors. These servomotors are usually brushless.
  • each electric motor can be electrically connected to a separate control device. As already mentioned at the beginning, this control device can be arranged far away from the actuating device.
  • an electrical connection can be formed in the device housing for each electric motor.
  • a self-locking gear unit can be constructed in different ways.
  • Self-locking planetary gear transmissions, ratchet transmissions or the like are known, for example.
  • a simply constructed, self-locking gear unit can be seen in that it is a worm gear consisting of at least worm and worm wheel, the worm wheel being assigned to the rotating spindle and the worm to the electric motors.
  • the worm can be arranged on a worm shaft which is drive-connected to the two electric motors.
  • the electric motors are each drive-connected to opposite shaft ends of the worm shaft. It is also possible for the two electric motors to be arranged one behind the other on the same side of the worm shaft and in its axial direction.
  • each electric motor is connected to the respective shaft end in a rotationally fixed manner via its motor shaft.
  • each shaft end is arranged in a rotationally fixed manner as a motor shaft in one of the electric motors.
  • each shaft end can be rotatably supported by ball bearings and / or roller bearings in the device housing.
  • the gear device can furthermore have a ball screw drive comprising at least one ball nut and the rotating spindle as a ball screw.
  • the gear device can have a roller screw drive consisting of at least one roller nut and the rotating spindle as a roller screw.
  • the roller screw drive can be a planetary roller screw drive.
  • the threaded nut be it the ball nut or the roller nut, in a simple manner in the device housing, it can be arranged in a bearing sleeve which is rotatably but axially immovably mounted in the device housing.
  • the screw nut In this bearing sleeve, the screw nut can be held non-positively, positively or frictionally.
  • an end toothing can be arranged on at least one end of the screw nut, which meshes with a toothing of the worm wheel.
  • the end toothing can be formed by the worm wheel, which can be formed directly on the screw nut.
  • the worm wheel can, however, also be formed separately and releasably attached in particular to the screw nut.
  • the worm wheel and worm can be a globoid wheel, which has an essentially concave toothing on its outside.
  • a spur gear is also conceivable for the worm gear.
  • the screw can be designed as a cylindrical screw or as a globo screw.
  • the bearing sleeve can be mounted in the device housing by means of at least one axial bearing.
  • an actuation device which can be actuated in particular manually, can be assigned to at least one electric motor. This acts on the electric motor in such a way that its motor shaft can be rotated in the desired direction.
  • An exemplary embodiment of such an emergency actuation device can have a pivot bolt which is spring-loaded in the direction of the ready position and which can be connected in a rotationally fixed manner to the motor shaft at its end facing the electric motor.
  • the pivot pin In the standby position, the pivot pin is out of engagement with the motor shaft and only by manual actuation and pressing the pivot pin against the spring action is the end of the motor shaft approximated and non-rotatably connected to it.
  • the rotationally fixed connection can be made, for example, in that the end of the motor shaft facing the pivot pin has a corresponding cross-section that can be gripped by the facing end of the pivot pin.
  • the pivot pin can be guided to the outside in a sealed manner through a bore in an outer wall of the device housing and can have an actuation end there.
  • This can be designed as a handwheel or the like.
  • the device housing can have a central body made of metal, in particular aluminum or a corresponding aluminum alloy, in the center bore of which the screw nut is mounted and along which the rotating spindle extends.
  • the central body can be designed with a sufficiently thick wall in order to be able to withstand correspondingly high pressures.
  • the central body can have two motor openings that are open radially outward, in each of which an electric motor is detachably fastened, wherein A connecting opening for receiving the worm shaft and worm extends between the motor openings and essentially tangentially to the central bore.
  • the connection opening can also be formed in that the central opening is widened in the area of the motor openings to accommodate the worm shaft and worm. In this case, the connection opening is essentially part of the central opening.
  • the gear device In order to be able to arrange the corresponding devices and in particular the gear device in a simple manner in the central body, it can be releasably closable at one end with an end plate.
  • a simple embodiment of a central body can be seen in the fact that it is essentially cylindrical.
  • the central body can be arranged with its end plate in a housing sleeve which can be closed at one end by a cover plate.
  • a lifting pin can protrude from an outside of the cover plate. This can be gripped by a corresponding gripping tool on a crane, an underwater vehicle or the like and the actuating device can then be transported.
  • a position sensor can be arranged essentially centrally in the end plate and assigned to one end of the rotary spindle.
  • this sensor in particular a linear position sensor, the distance between the sensor and the end of the rotating spindle can be determined and transmitted via corresponding electrical lines.
  • the central body and / or housing sleeve can be detachably fastened to a throttle housing of the throttle device, with their fastening ends which are not closed by the end plate or cover plate being able to be placed on the throttle housing from the outside.
  • the central body and / or housing sleeve For attaching the central body and / or housing sleeve to the throttle housing, for example, screws can be used which are screwed directly into the throttle housing or the central body or the housing sleeve. It is also possible that the housing sleeve has a radially outward-pointing shoulder at its fastening end, which can be gripped behind by a shoulder which projects radially inwardly on a fastening ring. In this case, the mounting ring is screwed directly to the throttle body.
  • the actuating element of the actuating device can protrude beyond the open fastening end of the central body and can be pushed along a throttle element bore in the throttle housing into a throttle chamber, the throttle chamber having one fluid inlet and one Fluid outlet in the throttle body connects. In this way, extensions for the actuating element in the throttle housing are not necessary.
  • a throttle element for varying the fluid passage in the throttle chamber is arranged essentially at the free end of the actuating element.
  • the actuating device according to the invention directly comprises the throttle element and virtually forms a throttle element adjusting device which, depending on the adjustment of the throttle element, i. H. depending on the rotational position of the rotating spindle, the fluid passage between the fluid inlet and the fluid outlet via the throttle chamber varies.
  • a perforated or perforated passage sleeve or regulating sleeve can be arranged in the throttle chamber, onto which a throttle sleeve can be pushed as a throttle element.
  • the throttle sleeve closes depending on the degree of postponement Passage sleeve their perforation, so that more or less fluid from the fluid inlet via the passage sleeve to the fluid outlet. If the throttle sleeve is pushed onto the passage sleeve as far as possible, the fluid inlet in the direction of the fluid outlet is generally completely closed.
  • the perforation of the passage sleeve can be realized by radial openings formed in its jacket in different sizes and in different arrangements.
  • the throttle element in another exemplary embodiment, it can be designed as a sealing plug that variably closes a through-bore of the fluid inlet opening into the throttle chamber.
  • the sealing plug can be displaced more or less in the direction of the fluid outlet by the actuating element, depending on the rotational position of the rotating spindle, and correspondingly more or less covers the passage bore of the fluid inlet.
  • actuating element and the rotary spindle can be seen in the fact that the two are arranged coaxially and are detachably connected to one another at their mutually facing ends. Due to the releasable connection, a longer or shorter actuating element with possibly different throttle elements can be used in connection with the actuating device, depending on the requirements.
  • the electric motors can be operated individually and synchronously.
  • the motors can be synchronized, for example, mechanically.
  • Such a mechanical synchronization requires very precise manufacturing tolerances.
  • a simplified synchronization can be seen in the fact that the electric motors are synchronized in software and via their control devices.
  • one electric motor can be connected as a master and the other electric motor as a slave.
  • a master / master combination is also possible or adjustment with just one motor in an emergency.
  • electrical feedthroughs can be arranged in the end plate.
  • the device housing or in particular the space between the central body and the housing sleeve can be oil-filled and compensated.
  • the compensation in this case relates in particular to an additional supply or removal of oil from the device housing, depending on the temperature.
  • Figure 1 is a side view of an embodiment of an actuating device according to the invention with a throttle device from the side of a fluid inlet;
  • FIG. 2 shows a longitudinal section along the line II-II from FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a section along the line III-III from FIG. 1;
  • Figure 4 is a side view analogous to Figure 1 of a second embodiment of an actuating device according to the invention.
  • FIG. 5 shows a longitudinal section along the line V-V from FIG. 4.
  • FIG. 1 shows a side view of an exemplary embodiment of an actuating device 1 with a connected throttle device 2 from the side of a fluid inlet 59.
  • the actuating device 1 is detachably fastened to a throttle housing 51 by means of a fastening ring 55 and a multiplicity of screw bolts 71.
  • a corresponding device housing 3 of the actuating device 1 is sealed tightly and releasably on its side facing away from the throttle housing 51 with a cover plate 45.
  • Two electrical connections 13 and 14 are provided in the cover plate 45, which are connected by means of electrical connection lines to remote control devices 11, 12.
  • a lifting pin 48 protrudes from an outer side 47 of the cover plate 45, through which at least the actuating device 1 can be removed from or brought up to the throttle device 2 by means of a corresponding lifting tool, such as a crane, a gripping arm or the like.
  • FIG. 2 shows a section along the line II-II from FIG. 1.
  • the throttle device 2 has at least one fluid inlet 59 and one fluid outlet 60 in its throttle housing 51. If necessary, several fluid outlets can also be arranged.
  • a throttling space 58 is arranged between the fluid inlet 59 and the fluid outlet 60, in which a passage sleeve 63 with a number of passage openings 85 is arranged.
  • a throttle element bore 57 extends in the throttle housing 51, in which a throttle element 62 is slidably mounted in the axial direction.
  • FIG. 2 shows two extreme positions of the throttle element 62 designed as a throttle sleeve 64.
  • the throttle sleeve 64 shown in FIG. 2 in the lower half it is pulled as far as possible from the passage sleeve 63, so that all passage openings 85 are open relative to the throttle space 58.
  • the throttle sleeve 64 shown in the upper half of FIG. 2 this is pushed as far as possible onto the passage sleeve 63, in which position all passage openings 85 are covered and a connection between the fluid inlet 59 and the fluid outlet 60 is interrupted.
  • the throttle element 62 is detachably attached to the free end 61 of an actuating element 6.
  • the actuating element 6 extends along the throttle element bore 57 as far as a rotary spindle 4. Ends 67, 68 of the rotary spindle 4 and of the actuating element 6 facing one another are detachably connected to one another by means of a screw 79, see also FIG. 5.
  • an intermediate sleeve 86 is arranged, through which the actuating element 6 passes tightly and in which it is guided so as to be displaceable in the axial direction.
  • the intermediate sleeve 86 On its side of the intermediate sleeve 86 facing the throttle chamber 58, the intermediate sleeve 86 has a receiving opening for the throttle element 62.
  • the actuating device 1 is detachably fastened via its device housing 3 to the throttle housing 51 on the side of the throttle element bore 57 opening outwards.
  • the device housing 3 is formed from a central body 37 and a housing sleeve 46 surrounding it.
  • the housing sleeve 46 is essentially a hollow cylinder which is sealed at one of its ends 44 by the cover plate 45.
  • the cover plate and housing sleeve are connected by means of appropriate bolts.
  • the housing sleeve 46 At its fastening end 53 facing the throttle housing 51, the housing sleeve 46 has a radially outwardly projecting shoulder 54. This is gripped by a shoulder 56 protruding radially inwards from the fastening ring 55 in the fastening position of the actuating device 1 shown in FIG.
  • the fastening ring 55 is detachably fastened to the throttle housing 51 by a plurality of screw bolts 71, see also FIG. 1.
  • a number of positioning pins 83 are provided which protrude from the fastening end 53 at least of the housing sleeve 46 in the direction of the throttle housing 51.
  • a substantially likewise cylindrical central body 37 is arranged within the housing sleeve 46 and has a central bore 38 approximately in the center. In the fastening state of the actuating device 1 shown in FIG. 2, this is connected to the throttle element bore 57 and along the central bore 38 the rotary spindle 4 is coaxial to the actuating element 6. slid.
  • the rotary spindle 4 is displaced by rotating a screw nut 25 in which the rotary spindle is rotatably mounted as a ball screw or roller screw.
  • Rotary spindle 4 and screw nut (ball nut or roller nut) form part of a gear mechanism 7, via which the actuating element 6 is connected to a drive mechanism 5 for adjustment along the throttle element bore 57, see FIG. 3.
  • the screw nut 25 is held in a bearing sleeve 26 in a rotationally fixed manner.
  • the bearing sleeve 26 can be rotated via axial bearings 59, but is held immovably in the axial direction of the central bore 38.
  • the bearing sleeve 26 is axially fixed by means of a screw ring 80, see also FIG. 5.
  • an external toothing 28 which is formed by a worm wheel 17 which is detachably fastened to the screw nut 25 by means of screw bolts 82.
  • the worm wheel 17 forms part of a worm gear 15 and, with its toothing 28, engages with a corresponding external toothing of a worm 16 as a further part of the worm gear 15, see also FIG. 3.
  • a position sensor 49 is assigned to an end 50 of the rotary spindle 4 pointing away from the actuating element 6. This is arranged approximately in the middle in an end plate 43. This is detachably attached to the end 42 of the central body 37 by means of a number of screws. The end plate 43 closes the central bore 38 in the direction of the cover plate 45.
  • the position sensor 49 is enclosed by a hood 87 which is detachably fastened on an outside of the end plate 43 and projects into a corresponding recess on an inside of the cover plate 45.
  • An electrical feedthrough 69 is arranged in the end plate 43 in the area of the hood 87 and also surrounded by it.
  • FIG. 3 shows a section along the line III-III from FIG. 2 or III-III from FIG.
  • the same parts in Figure 3 as in the other figures are always provided with the same reference numerals and are partially described only in connection with a figure.
  • Fastening ring 55, housing sleeve 46 and central body 37 are arranged concentrically, bearing sleeve 26, threaded nut 25 and rotating spindle 4 also being arranged concentrically in the central bore 38 of the central body 37.
  • the worm wheel 17 is designed as a globoid wheel, in the outer toothing of which a cylindrical worm 16 engages with its corresponding outer toothing.
  • the worm 16 is arranged as a further part of the worm gear 15 on a worm shaft 18.
  • the worm 16 and worm wheel 17 form a gear unit 10 as part of the gear device 7, see also rotating spindle 4 and screw nut 25, this gear unit 10 forming a self-locking gear unit.
  • the worm shaft 18 is detachably connected with its two shaft ends 19, 20 to electric motors 8, 5, which form a drive device 5 of the actuating device 1.
  • the electric motors 8, 9 are servomotors, in particular DC servomotors.
  • the shaft ends 19, 20 form the corresponding motor shafts 21, 22.
  • the free ends of the motor shafts 21, 22 projecting into the electric motors 8, 9 are held by nuts.
  • the electric motors 8, 9 are arranged in motor openings 39, 40, which are open in the central body 37.
  • the motor openings 39, 40 are arranged essentially on both sides of the central bore 38 and offset in the radial direction to the outside.
  • a connection opening 41 is provided between the motor openings 39, 40 and extends approximately tangentially to the central bore 38.
  • connection opening 41 is formed radially outward by widening the central bore 38.
  • the worm shaft 18 is rotatably supported in the region of its shaft ends 19, 20 on the side of the electric motor 9 by a ball bearing 23 and on the side of the electric motor 8 by a roller bearing 24.
  • the electric motors 8, 9 are detachably fastened in the motor openings 39, 40 by screws or the like.
  • screw bolts 72 can be seen in the section according to FIG. 3, which, according to FIG. 2, extend from the end plate 43 into the throttle housing 51 for the releasable fastening of the central body 37 to the throttle device 2.
  • An emergency actuation device 30 can optionally be arranged on the side of the electric motor 9. This is essentially formed by a pivot pin 32 which is pressed into the standby position 31 shown in FIG. 3 by a spring element. In the standby position 31, the pivot pin 32 is out of engagement with the motor shaft 20 of the electric motor 9. The pivot pin 32 is guided in a bore 34 in a sealed manner through an outer wall 35 of the housing sleeve 46. A plug-in sleeve 88 for displaceable and rotatable reception of the pivot pin 32 is arranged in this bore. A housing 74 is fitted to the outside of the plug-in sleeve 88 and surrounds the pivot pin 32 at its actuating end 36 projecting outwards. A bore 75 is provided in the housing 74 for pressure equalization.
  • One end 33 of the pivot pin 32 facing the motor shaft is provided with plug pins 77 or other devices which positively receive a correspondingly shaped end of the motor shaft 22 or come into engagement with a plug-in disk 46 which is fastened in a rotationally fixed manner at this end.
  • FIG. 4 shows a second exemplary embodiment of the actuating device 1 according to the invention. This differs essentially from the previously described exemplary embodiment by a connecting plate 84 fastened to the device housing 3 by means of the fastening ring 55 and by another throttle element 62, see in particular FIG. 5, at the free end 61 of the actuating element 6.
  • a throttle device 2 with a corresponding throttle housing 51 is not shown in FIG. 4.
  • FIG. 5 corresponds to a section along the line V-V from FIG. 4.
  • FIG. 3 likewise corresponding to a section along the line III-III from FIG.
  • connection plate 84 is used to connect a throttle housing, not shown.
  • This has a passage bore 65 in the area of the fluid inlet 59, see the dashed illustration in FIG. 2.
  • the passage bore 65 replaces the passage sleeve 63 in this case.
  • a plug 66 is arranged as a throttle element 62.
  • a throttle element receptacle 78 is arranged at the free end of the actuating element 6. In this the plug 66 is releasably held.
  • FIG. 4 shows the emergency actuation device 30, see in this connection the representation according to FIG. 3, while it is not present in the exemplary embodiment according to FIG. 1. It should be pointed out again that such an emergency actuation device 30 is an optional feature.
  • the actuating device 1 has an electrical drive device comprising two servomotors 8, 9. These are via the corresponding connection lines and their control devices 11, 12 can be remotely controlled. When one or both of the motors are operated in synchronous operation, they drive the worm shaft 18 and thus the worm 16. This is in engagement with the associated worm wheel 17.
  • a self-locking worm gear is formed by the worm and worm wheel, which is inhibited at least in the opposite direction to the feed direction of the rotating spindle 4 in the direction of the throttle device. The self-locking of the worm gear can only be released by applying a loosening torque by the servomotors 8, 9.
  • the worm gear results in a simple manner and in particular in cooperation with the roller screw drive as a further part of the gear mechanism 7, a high transmission ratio and the possibility of transmitting a high torque.
  • the gear ratio can be selected by selecting the worm, worm wheel, lead screw nut and rotating spindle.
  • An emergency actuation device can optionally be assigned to at least one of the servomotors, see FIGS. 3 and 4.

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Abstract

Betätigungsvorrichtung (1), insbesondere für eine Drosseleinrichtung (2), mit einer in einem Vorrichtungsgehäuse (3) drehbar gelagerten Drehspindel (4), welche mit einer Antriebseinrichtung (5) zur Verschiebung eines mit der Drehspindel verbundenen Betätigungselements (6) über eine Getriebeeinrichtung (7) antriebsverbunden ist. Um eine solche Betätigungsvorrichtung dahingehend zu verbessern, dass diese sicher und von einfachem Aufbau ist und ohne grosse Wartungstätigkeiten sowie ohne Einbussen in der Funktionalität der Betätigungsvorrichtung und mit verminderten Kosten insbesondere in einfacher Weise ferngesteuert betrieben werden kann, weist die Antriebseinrichtung (5) wenigstens zwei einzeln oder synchron betreibbare, elektrische Motoren (8, 9) und die Getriebeeinrichtung (7) zumindest eine selbsthemmende Getriebeeinheit (10) auf, welche Getriebeeinheit (10) zur Drehung der Drehspindel (4) mit beiden elektrischen Motoren (8, 9) antriebsverbunden ist.

Description

Betätigungsvorrichtung, insbesondere für eine Drosseleinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung, insbesondere für eine Drosseleinrichtung, mit einer in einem Vorrichtungsgehäuse drehbar gelagerten Drehspindel, welche mit einer Antriebseinrichtung zur Verschiebung eines mit der Drehspindel verbundenen Betätigungselements über eine Getriebeeinrichtung antriebsverbunden ist.
Eine solche Betätigungsvorrichtungen ist aus der Praxis beispielsweise auf dem Gebiet der maritimen oder terrestischen Öl- oder Gasgewinnung bekannt. Die Betätigungsvorrichtung wird entweder manuell oder hydraulisch betrieben. Durch die Betätigungsvorrichtung wird der Durchlass einer Drossel variiert, um den Druck von beispielsweise aus einer Erdölquelle gefördertem Öl abzusenken. Aus der Erdölquelle tritt das Öl unter einem Druck von mehreren hundert bar aus und durch die entsprechende Drosseleinrichtung wird dieser Druck auf weniger als 100 bar reduziert.
Bei einer aus der Praxis bekannten Betätigungsvorrichtung ist durch ein Handrad eine im Vorrichtungsgehäuse drehbar gelagerte Drehspindel in axialer Richtung verstellbar. Die Drehspindel ist mit einem Betätigungselement verbunden, durch das die Drosselung in der Drosseleinrichtung beeinflusst wird. In der Regel ist zwischen Handrad und Drehspindel eine Getriebeeinrichtung angeordnet.
Weiterhin ist aus der Praxis eine Betätigungsvorrichtung bekannt, bei der die Drehspindel durch eine hydraulisch betriebene Antriebseinrichtung verstellt wird, wobei in diesem Fall die Drehspindel auch als Teil einer Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet sein kann, bei der ein Kolben innerhalb eines Zylindergehäuses durch entsprechenden Hydraulikdruck verschiebbar ist.
Bei solchen Betätigungsvorrichtungen ist zu beachten, dass diese in entlegenen und/oder schwer zugänglichen Gegenden angeordnet sind, wie beispielsweise unterhalb des Meeresspiegels. Eine manuelle Betätigung ist daher mit erheblichem Aufwand verbunden, kostenintensiv und nicht ungefährlich für die betätigende Person. Weiterhin ist die manuelle Einstellung der Betätigungsvorrichtung recht ungenau und schwer überprüfbar. Bei einer hydraulisch gesteuerten Betätigungsvorrichtung sind eine Vielzahl von Hydraulikleitungen, entsprechende Anschlüsse, Abdichtelemente, Pumpen und dergleichen erforderlich, um das gesamte Hydrauliksystem zu bilden. Der Aufwand erhöht sich mit jeder zusätzlichen Betatigungsvorrichtung, die ebenfalls über das Hydrauliksystem gesteuert und betrieben wird. Der Aufwand erhöht sich noch, wenn die Betätigungsvorrichtung an Gegenden mit hohem Druck angeordnet ist, wie unterhalb des Meeresspiegels. Solche hydraulisch gesteuerten und betriebenen Betätigungsvorrichtungen müssen außerdem häufig auf Lecks und dergleichen überprüft werden, wobei das gesamte Hydrauliksystem mit allen Zu- und Ableitungen, Anschlüssen, Pumpen und dergleichen auf Lecks überprüft wird.
Ein weiterer Nachteil bei solchen hydraulischen Betätigungsvorrichtungen ist, dass der Aufwand zur genauen Steuerung der Betätigungsvorrichtung sowohl vorrichtungsmäßig als auch kostenmäßig sehr hoch ist.
Schließlich ist bei sowohl den manuell als auch den hydraulisch betätigten Betätigungsvorrichtungen zu beachten, dass diese spezielle Sicherheitseinrichtungen aufweisen müssen, um beispielsweise im Zusammenhang mit der Drosseleinrich- tung ein unbeabsichtigtes Öffnen der Drossel, unter anderem einem Druckabfall im Hydrauliksystem, zu verhindern. Ansonsten könnten schwere Schäden bei unge- drosseltem Austreten des unter hohem Druck stehenden Öls im gesamten Fördersystem auftreten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungsvorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass diese sicher und von einfachem Aufbau ist und ohne große Wartungstätigkeiten sowie ohne Einbußen in der Funktionalität der Betatigungsvorrichtung und mit verminderten Kosten insbesondere in einfacher Weise ferngesteuert betrieben werden kann.
Diese Aufgabe wird im Zusammenhang mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Antriebseinrichtung wenigstens zwei einzeln oder synchron betreibbare elektrische Motoren und die Getriebeeinrichtung zumindest eine selbsthemmende Getriebeeinheit aufweisen, welche Getriebeeinheit zur Drehung der Drehspindel mit beiden elektrischen Motoren antriebsverbunden ist.
Durch die elektrische Ausgestaltung der Antriebseinrichtung entfallen entsprechende hydraulische Einrichtungen, wie Hydraulikleitungen, Pumpen oder dergleichen. Die Betätigungsvorrichtung, insbesondere die elektrischen Motoren, werden über ein elektrisches Kabel versorgt und gesteuert. Das elektrische Kabel ist bei entsprechender Ausbildung druck- und temperaturunempfindlich. Eine manuelle Betätigung der Betätigungsvorrichtung oder häufige Wartungstätigkeiten durch Wartungspersonal sind nicht mehr notwendig.
Die Steuerung der Betätigungsvorrichtung und deren Überwachung kann von einer weit entfernten Station erfolgen, so dass entsprechende Steuer- und Kontrolleinrichtungen in der nähe der Betätigungsvorrichtung, wie beispielsweise auf einer Bohrplattform oder dergleichen, nicht notwendig sind. Statt dessen können die entsprechenden Einrichtungen am Festland und weit entfernt von der Betätigungsvorrichtung angeordnet sein.
Die Antriebseinrichtung der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung ist so ausgelegt, dass einerseits die elektrischen Motoren alternativ betrieben werden können, wodurch eine redundante Anordnung der Antriebseinrichtung gegeben ist. Bei Ausfall oder unzureichender Tätigkeit eines elektrischen Motors, kann dieser durch den anderen ersetzt werden.
Bei einer anderen Betriebsart der Antriebseinrichtung sind die beiden elektrischen Motoren auch gleichzeitig betreibbar, wobei sie in ihrer Antriebstätigkeit bezüglich der Drehspindel synchronisiert sind. Auf diese Weise sind höhere Drehmomente durch die Antriebseinrichtung übertragbar.
Separate Sicherheitsmaßnahmen zur Verhinderung eines unbeabsichtigten Verstel- lens insbesondere des Betätigungselements bzw. der Drehspindel und damit eine unbeabsichtigten Einwirkung auf die Drosseleinrichtung sind erfindungsgemäß durch die Verwendung der selbsthemmenden Getriebeeinheit nicht mehr notwendig bzw. möglich. Die Selbsthemmung der Getriebeeinheit führt dazu, dass diese auch durch beliebig große Antriebsmomente nicht bewegbar ist und das Antriebsmoment durch proportionale Reibkräfte innerlich blockiert wird. Die Selbsthemmung ist durch Betätigung der Antriebseinrichtung lösbar, indem diese ein entsprechendes Lösemoment auf die Getriebeeinheit überträgt. Bei einer Drosseleinrichtung ist in der Regel eine Selbsthemmung in Richtung eines Öffnens der Drosseleinrichtung ausreichend. Es ist allerdings ebenso möglich, die Getriebeeinrichtung in beide Bewegungsrichtungen selbsthemmend auszubilden.
Um insbesondere Geschwindigkeit und Drehmoment der elektrischen Motoren einfacher überwachen zu können, Motoren von hoher Zuverlässigkeit und hoher Effektivität bereitzustellen, können die elektrischen Motoren als Servomotoren, insbesondere Gleichstrom-Servomotoren ausgebildet sein. Diese Servomotoren sind in der Regel bürstenlos.
Um jeden der elektrischen Motoren separat oder auch synchron betreiben zu können und die Redundanz der Antriebseinrichtung nach außen fortzusetzen, kann jeder elektrische Motor mit einer separaten Steuereinrichtung elektrisch verbunden sein. Wie bereits eingangs erwähnt, kann diese Steuereinrichtung weit entfernt von der Betätigungsvorrichtung angeordnet sein.
Um die Redundanz auch am Vorrichtungsgehäuse und für die entsprechenden Anschlussleitungen erhalten zu können, kann für jeden elektrischen Motor ein elektrischer Anschluss im Vorrichtungsgehäuse ausgebildet sein.
Eine selbsthemmende Getriebeeinheit kann in unterschiedlicher Weise aufgebaut sein. Es sind beispielsweise selbsthemmende Planetenradgetriebe, Klinkengetriebe oder dergleichen bekannt. Eine einfach aufgebaute, selbsthemmende Getriebeeinheit kann darin gesehen werden, dass diese ein Schneckengetriebe aus wenigstens Schnecke und Schneckenrad ist, wobei das Schneckenrad der Drehspindel und die Schnecke den elektrischen Motoren zugeordnet ist. Zur einfachen Antriebsverbindung mit den elektrischen Motoren, kann die Schnecke auf einer Schneckenwelle angeordnet sein, die mit den beiden elektrischen Motoren antriebsverbunden ist.
In diesem Zusammenhang kann es insbesondere als vorteilhaft angesehen werden, wenn beispielsweise die elektrischen Motoren jeweils mit gegenüberliegenden Wellenenden der Schneckenwelle antriebsverbunden sind. Es ist ebenfalls möglich, dass die beiden elektrische Motoren auf der gleichen Seite der Schneckenwelle und in deren axialer Richtung hintereinander angeordnet sind.
Eine einfache Antriebsverbindung kann bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung darin gesehen werden, dass jeder elektrische Motor über seine Motorwelle mit dem jeweiligen Wellenende drehfest verbunden ist.
Alternativ ist es ebenso möglich, dass jedes Wellenende in einem der elektrischen Motoren als Motorwelle drehfest angeordnet ist.
Zur wartungsfreien Lagerung der Schneckenwelle kann jedes Wellenende durch Kugellager und/oder Rollenlager im Vorrichtungsgehäuse drehbar gelagert sein.
Durch Schnecke und Schneckenrad erfolgt außerdem in einfacher Weise eine Übersetzung und ist eine Übertragung eines hohen Drehmoments möglich. Um eine noch höhere Übersetzung mit hoher Zuverlässigkeit, hoher Tragfähigkeit und hoher Lebensdauer zu erreichen, kann die Getriebeeinrichtung weiterhin einen Kugelgewindetrieb aus wenigstens einer Kugelmutter und der Drehspindel als Kugelumlaufspindel aufweisen.
Um die Last durch einen solchen Gewindetrieb noch besser übertragen zu können, kann die Getriebeeinrichtung einen Rollengewindetrieb aus wenigstens einer Rollenmutter und der Drehspindel als Rollenumlaufspindel aufweisen.
Um auf eine Rollenrückführung bei dem Rollengewindetrieb verzichten zu können, kann der Rollengewindetrieb ein Planetenrollengewindetrieb sein. Um die Gewindetriebmutter, sei es die Kugelmutter oder die Rollenmutter, in einfacher Weise im Vorrichtungsgehäuse unterbringen zu können, kann diese in einer Lagerhülse angeordnet sein, die im Vorrichtungsgehäuse drehbar, aber axial unver- schieblich gelagert ist. In dieser Lagerhülse kann die Gewindetriebmutter kraft-, form- oder reibschlüssig gehalten sein.
Um die Antriebskraft auf die Gewindetriebmutter in einfacher Weise vom Schneckengetriebe her zu übertragen, kann an wenigstens einem Ende der Gewindetriebmutter eine Endverzahnung angeordnet sein, die mit einer Verzahnung des Schneckenrades in Eingriff ist.
Um in diesem Zusammenhang möglichst wenig Bauteile verwenden zu müssen und die Kosten zu reduzieren, kann die Endverzahnung vom Schneckenrad gebildet sein, wobei dieses direkt an der Gewindetriebmutter ausgebildet sein kann.
Um die Herstellung in diesem Zusammenhang zu vereinfachen, kann allerdings das Schneckenrad auch separat ausgebildet und lösbar insbesondere an der Gewindetriebmutter befestigt sein.
Für Schneckenrad und Schnecke sind verschiedene Ausführungsformen denkbar. Beispielsweise kann das Schneckenrad ein Globoidrad sein, das auf seiner Außenseite eine im Wesentlichen konkav gekrümmte Verzahnung aufweist. Ebenso ist für das Schneckenrad ein Stirnrad denkbar.
In analoger Weise kann die Schnecke als Zylinderschnecke oder als Globiodschne- cke ausgebildet sein.
Um Gewindetriebmutter und entsprechend Lagerhülse sicher gegenüber Beanspruchungen im Vorrichtungsgehäuse anordnen zu können, kann die Lagerhülse mittels wenigstens eines Axiallagers im Vorrichtungsgehäuse gelagert sein. Um die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung auch ohne elektrische Versorgung oder bei deren Ausfall zumindest im Notfall betätigen zu können, kann wenigstens einem elektrischen Motor eine insbesondere manuell betätigbare Betätigungseinrichtung zugeordnet sein. Durch diese wird auf den elektrischen Motor so eingewirkt, dass dessen Motorwelle in gewünschter Richtung verdrehbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel für eine solche Notbetätigungseinrichtung kann einen in Richtung Bereitschaftsstellung federbeaufschlagten Drehbolzen aufweisen, der an seinem dem elektrischen Motor zuweisenden Ende mit der Motorwelle drehfest verbindbar ist. In Bereitschaftsstellung ist der Drehbolzen außer Eingriff mit der Motorwelle und erst durch manuelle Betätigung und Drücken des Drehbolzens gegen die Federbeaufschlagung wird dieser mit seinem Ende der Motorwelle angenähert und mit dieser drehfest verbunden. Die drehfeste Verbindung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das dem Drehbolzen zuweisende Ende der Motorwelle einen entsprechenden Querschnitt aufweist, der formschlüssig vom zuweisenden Ende des Drehbolzens ergreifbar ist.
Um die Notbetätigungseinrichtung direkt manuell betätigen zu können, kann der Drehbolzen durch eine Bohrung einer Außenwandung des Vorrichtungsgehäuses abgedichtet nach außen geführt sein und dort ein Betätigungsende aufweisen. Dies kann als Handrad oder dergleichen ausgebildet sein.
Um im Vorrichtungsgehäuse Antriebseinrichtung und Getriebeeinrichtung auch gegenüber hohem Druck und anderen widrigen Umwelteinflüssen schützen zu können, kann das Vorrichtungsgehäuse einen Zentralkörper aus Metall, insbesondere Aluminium oder eine entsprechende Aluminiumlegierung, aufweisen, in dessen Mittelbohrung die Gewindetriebmutter gelagert ist und entlang welcher sich die Drehspindel erstreckt. Der Zentralkörper kann mit einer ausreichend dicken Wandung ausgebildet sein, um entsprechend hohen Drücken standhalten zu können.
Um im Zentralkörper auch die elektrischen Motoren im Wesentlichen unterbringen zu können, kann der Zentralkörper zwei radial nach außen offene Motoröffnungen aufweisen, in denen jeweils ein elektrischer Motor lösbar befestigt ist, wobei sich zwischen den Motoröffnungen und im Wesentlichen tangential zur Mittelbohrung eine Verbindungsöffnung zur Aufnahme von Schneckenwelle und Schnecke erstreckt. Die Verbindungsöffnung kann auch dadurch gebildet sein, dass die Zentralöffnung im Bereich der Motoröffnungen aufgeweitet ist zur Aufnahme von Schneckenwelle und Schnecke. In diesem Fall ist die Verbindungsöffnung im Wesentlichen Teil der Zentralöffnung.
Um im Zentralkörper die entsprechenden Einrichtungen und insbesondere die Getriebeeinrichtung in einfacher Weise anordnen zu können, kann dieser an einem Ende mit einer Endplatte lösbar verschließbar sein.
Ein einfaches Ausführungsbeispiel eines Zentralkörpers kann darin gesehen werden, dass dieser im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist. Um diesen und gegebenenfalls an der Endplatte weiterhin angeordnete Einrichtungen gegenüber äußeren Einflüssen schützen zu können, kann der Zentralkörper mit seiner Endplatte in einer an einem Ende von einer Deckplatte lösbar verschließbaren Gehäusehülse angeordnet sein.
Um gegebenenfalls die Betätigungsvorrichtung mit oder ohne Drosseleinrichtung transportieren zu können, kann von einer Außenseite der Deckplatte ein Hebezapfen abstehen. Dieser ist von einem entsprechenden Greifwerkzeug an einem Kran, einem Unterwasserfahrzeug oder dergleichen ergreifbar und die Betätigungsvorrichtung ist dann transportierbar.
Um in einfacher weise von einer entfernten Position feststellen zu können, in welcher Drehstellung sich die Drehspinne relativ zur Gewindetriebmutter findet, kann ein Positionssensor im Wesentlichen mittig in der Endplatte angeordnet und einem Ende der Drehspindel zugeordnet sein. Durch diesen Sensor, insbesondere einen Linearpositionssensor, kann der Abstand zwischen Sensor und Ende der Drehspindel ermittelt und über entsprechend elektrische Leitungen übertragen werden.
Ist die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung für eine Drosseleinrichtung vorgesehen, kann es als günstig betrachtet werden, dass Zentralkörper und/oder Gehäu- sehülse an einem Drosselgehäuse der Drosseleinrichtung lösbar befestigbar sind, wobei sie mit ihren durch Endplatte bzw. Deckplatte unverschlossenen Befestigungsenden von außen am Drosselgehäuse anlegbar sind.
Zur Befestigung von Zentralkörper und/oder Gehäusehülse am Drosselgehäuse sind beispielsweise Schrauben verwendbar, die direkt in das Drosselgehäuse oder den Zentralkörper bzw. die Gehäusehülse eingeschraubt werden. Ebenso ist es möglich, dass die Gehäusehülse einen radial auswärtsweisenden Absatz an ihrem Befestigungsende aufweist, der von einem an einem Befestigungsring radial einwärts vorstehenden Absatz hintergreifbar ist. In diesem Fall wird der Befestigungsring direkt mit dem Drosselgehäuse verschraubt.
Um das Betätigungselement der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung im Wesentlichen direkt im Zusammenhang mit der Drosseleinrichtung einsetzen zu können, kann das Betätigungselement über das offene Befestigungsende des Zentralkörpers vorstehen und entlang einer Drosselelementbohrung im Drosselghäuse bis in einen Drosselraum vorschiebbar sein, wobei der Drosselraum einen Fluidein- lass und einen Fluidauslass im Drosselgehäuse verbindet. Auf diese Weise sind Verlängerungen für das Betätigungselement im Drosselgehäuse nicht notwendig.
Als weiterhin von Vorteil kann angesehen werden, wenn im Wesentlichen am freien Ende des Betätigungselements ein Drosselelement zur Variation des Fluiddurchlas- ses im Drosselraum angeordnet ist. In diesem Fall umfasst die Betätigungsvorrichtung gemäß Erfindung direkt das Drosselelement und bildet quasi eine Drosselele- mentverstelleinrichtung, die je nach Verstellung des Drosselelements, d. h. je nach Drehstellung der Drehspindel, den Fluiddurchlass zwischen Fluideinlass und Fluidauslass über den Drosselraum variiert.
Für ein solches Drosselelement sind verschiedene Ausführungsbeispiele denkbar.
Beispielsweise kann im Drosselraum eine perforierte oder gelochte Durchlasshülse oder Regulierhülse angeordnet sein, auf die als Drosselelement eine Drosselhülse aufschiebbar ist. Die Drosselhülse schließt je nach Grad des Aufschiebens auf die Durchlasshülse deren Lochung, so dass mehr oder weniger Fluid aus dem Fluid- einlass über die Durchlasshülse zum Fluidauslass gelangt. Ist die Drosselhülse so weit wie möglich auf die Durchlasshülse aufgeschoben, ist der Fluideinlass in Richtung Fluidauslass in der Regel vollständig verschlossen.
Die Lochung der Durchlasshülse kann durch in derem Mantel in unterschiedlicher Größe und in unterschiedlicher Anordnung gebildete Radialöffnungen realisiert sein.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel für das Drosselelement, kann dieses als ein eine in den Drosselraum mündende Durchlassbohrung des Fluideinlasses variabel verschließender Verschlussstopfen ausgebildet sein. Der Verschlussstopfen ist dabei durch das Betätigungselement je nach Drehstellung der Drehspindel mehr oder weniger in Richtung Fluidauslass verschiebbar und überdeckt entsprechend mehr oder weniger die Durchlassbohrung des Fluideinlasses.
Eine einfache Zuordnung von Betätigungselement und Drehspindel kann darin gesehen werden, dass beide koaxial angeordnet und an ihren aufeinander zuweisenden Enden lösbar miteinander verbunden sind. Durch die lösbare Verbindung kann je nach Erfordernis ein längeres oder kürzeres Betätigungselement mit gegebenenfalls unterschiedlichen Drosselelementen im Zusammenhang mit der Betätigungsvorrichtung eingesetzt werden.
Es wurde bereits eingangs darauf hingewiesen, dass die elektrischen Motoren einzeln als auch synchron betreibbar sind. Die Synchronisierung der Motoren kann beispielsweise mechanisch erfolgen. Eine solche mechanische Synchronisierung erfordert allerdings sehr genau einzuhaltende Fertigungstoleranzen. Eine vereinfachte Synchronisierung kann darin gesehen werden, dass die elektrischen Motoren softwaremäßig und über ihre Steuereinrichtungen synchronisiert sind.
Um in diesem Zusammenhang die Steuerung zur Synchronierung zu vereinfachen, kann ein elektrischer Motor als Master und der andere elektrische Motor als Slave geschaltet sein. Es ist aber auch eine Master/Master-Kombination möglich oder ein Justieren mit nur einem Motor im Notfall. . Zur elektrischen Verbindung der insbesondere im Zentralkörper enthaltenen Teile können in der Endplatte elektrische Durchführungen angeordnet sein.
Um zumindest das Innere der Gehäusehülse druckmäßig relativ zu einem hohen Umgebungsdruck anpassen zu können, kann das Vorrichtungsgehäuse oder insbesondere der Raum zwischen Zentralkörper und Gehäusehülse ölgefüllt und kompensiert sein. Die Kompensierung betrifft in diesem Fall insbesondere eine zusätzliche Zuführung oder Entnahme von Öl aus dem Vorrichtungsgehäuse, je nach Temperatur.
Im Folgenden werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der in der Zeichnung beigefügten Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung mit Drosseleinrichtung von Seiten eines Fluideinlasses;
Figur 2 einen Längsschnitt entlang der Linie ll-ll aus Figur 1 ;
Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie lll-lll aus Figur 1 ;
Figur 4 eine Seitenansicht analog zu Figur 1 eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung, und
Figur 5 einen Längsschnitt entlang der Linie V-V aus Figur 4.
In Figur 1 ist eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels einer Betätigungsvorrichtung 1 mit angeschlossener Drosseleinrichtung 2 von Seiten eines Fluideinlasses 59 her dargestellt. Die Betätigungsvorrichtung 1 ist mit einem Drosselgehäuse 51 mittels eines Befestigungsrings 55 und einer Vielzahl von Schraubbolzen 71 lösbar befestigt. Ein entsprechendes Vorrichtungsgehäuse 3 der Betätigungsvorrichtung 1 ist auf seiner dem Drosselgehäuse 51 abgewandten Seite mit einer Deckplatte 45 dicht und lösbar verschlossen. In der Deckplatte 45 sind 2 elektrische Anschlüsse 13 und 14 vorgesehen, die mittels elektrischer Anschlussleitungen mit entfernt angeordneten Steuereinrichtungen 11 , 12 verbunden sind.
Von einer Außenseite 47 der Deckplatte 45 steht ein Hebezapfen 48 vor, durch den zumindest die Betätigungsvorrichtung 1 durch ein entsprechendes Hebewerkzeug, wie einen Kran, einen Greifarm oder dergleichen, von der Drosseleinrichtung 2 entfernbar oder an diese heranführbar ist.
In Figur 2 ist ein Schnitt entlang der Linie ll-ll aus Figur 1 dargestellt.
Die Drosseleinrichtung 2 weist in ihrem Drosselgehäuse 51 zumindest einen Fluideinlass 59 und einen Fluidauslass 60 auf. Gegebenenfalls sind auch mehrere Fluid- auslässe anordbar.
Zwischen Fluideinlass 59 und Fluidauslass 60 ist ein Drosselraum 58 angeordnet, in dem eine Durchlasshülse 63 mit einer Anzahl von Durchlassöffnungen 85 angeordnet ist. Gegenüberliegend zum Fluidauslass 60 erstreckt sich im Drosselgehäuse 51 eine Drosselelementbohrung 57, in dem ein Drosselelement 62 in axialer Richtung verschiebbar gelagert ist.
In Figur 2 sind zwei Extremstellungen des als Drosselhülse 64 ausgebildeten Drosselelements 62 dargestellt. In der in Figur 2 in der unteren Hälfte dargestellten Position der Drosselhülse 64 ist diese so weit wie möglich von der Durchlasshülse 63 abgezogen, so dass alle Durchlassöffnungen 85 relativ zum Drosselraum 58 geöffnet sind. In der in der oberen Hälfte der Figur 2 dargestellten Position der Drosselhülse 64 ist diese so weit wie möglich auf die Durchlasshülse 63 aufgeschoben, wobei in dieser Position alle Durchlassöffnungen 85 abgedeckt sind und eine Verbindung zwischen Fluideinlass 59 und Fluidauslass 60 unterbrochen ist. Das Drosselelement 62 ist am freien Ende 61 eines Betätigungselemts 6 lösbar befestigt. Das Betätigungselement 6 erstreckt sich entlang der Drosselelementbohrung 57 bis zu einer Drehspindel 4. Aufeinander zuweisende Enden 67, 68 von Drehspindel 4 und von Betätigungselement 6 sind mittels einer Schraube 79, siehe auch Figur 5, lösbar miteinander verbunden. Im Bereich der Drosselelementbohrung 57 ist eine Zwischenhülse 86 angeordnet, durch die das Betätigungselement 6 dicht hindurchgeführt und in welcher dieses in axialer Richtung verschiebbar geführt ist. Auf ihrer dem Drosselraum 58 zuweisenden Seite der Zwischenhülse 86 weist diese eine Aufnahmeöffnung für das Drosselelement 62 auf.
Die Betätigungsvorrichtung 1 ist über ihr Vorrichtungsgehäuse 3 an dem Drosselgehäuse 51 auf Seiten der nach außen mündenden Drosselelementbohrung 57 lösbar befestigt. Das Vorrichtungsgehäuse 3 ist aus einem Zentralkörper 37 und einer diesen umgebenden Gehäusehülse 46 gebildet. Die Gehäusehülse 46 ist im Wesentlichen ein Hohlzylinder, der an einem seiner Enden 44 durch die Deckplatte 45 dicht verschlossen ist. Die Verbindung zwischen Deckplatte und Gehäusehülse erfolgt durch entsprechende Schraubbolzen. An seinem dem Drosselgehäuse 51 zuweisenden Befestigungsende 53 weist die Gehäusehülse 46 einen radial auswärts vorstehenden Absatz 54 auf. Dieser ist von einem radial einwärts von dem Befestigungsring 55 vorstehenden Absatz 56 in der in Figur 2 dargestellten Befestigungsstellung der Betätigungsvorrichtung 1 hintergriffen. Der Befestigungsring 55 ist durch eine Vielzahl von Schraubbolzen 71 am Drosselgehäuse 51 lösbar befestigt, siehe auch Figur 1.
Zur korrekten Orientierung des Vorrichtungsgehäuses 3 relativ zum Drosselgehäuse 51 sind eine Anzahl von Positionierstiften 83 vorgesehen, die vom Befestigungsende 53 zumindest der Gehäusehülse 46 in Richtung Drosselgehäuse 51 vorstehen.
Innerhalb der Gehäusehülse 46 ist ein im Wesentlichen ebenfalls zylindrisch ausgebildeter Zentralkörper 37 angeordnet, der in etwa mittig eine Mittelbohrung 38 aufweist. Diese steht in dem in Figur 2 dargestellten Befestigungszustand der Betätigungsvorrichtung 1 mit der Drosselelementbohrung 57 in Verbindung und entlang der Mittelbohrung 38 ist koaxial zum Betätigungselement 6 die Drehspindel 4 ver- schiebbar. Die Verschiebung der Drehspindel 4 erfolgt durch Drehung einer Gewindetriebmutter 25, in der die Drehspindel als Kugelumlauf- oder Rollenumlaufspindel drehbar gelagert ist. Drehspindel 4 und Gewindetriebmutter (Kugelmutter oder Rollmutter) bilden einen Teil einer Getriebeeinrichtung 7, über die das Betätigungselement 6 zur Verstellung entlang der Drosselelementbohrung 57 mit einer Antriebseinrichtung 5, siehe Figur 3, antriebsverbunden ist.
Die Gewindetriebmutter 25 ist in einer Lagerhülse 26 drehfest gehalten. Die Lagerhülse 26 ist über Axiallager 59 drehbar, aber in axialer Richtung der Mittelbohrung 38 unverschiebbar gehalten. Die axiale Fixierung der Lagerhülse 26 erfolgt über einen Schraubring 80, siehe auch Figur 5.
An einem dem Betätigungselement 6 zuweisenden Ende 27 der Gewindetriebmutter 25 ist eine Außenverzahnung 28 angeordnet, die von einem lösbar mit der Gewindetriebmutter 25 über Schraubbolzen 82 befestigten Schneckenrad 17 gebildet ist. Das Schneckenrad 17 bildet einen Teil eines Schneckengetriebes 15 und ist mit seiner Verzahnung 28 mit einer entsprechenden Außenverzahnung einer Schnecke 16 als weiterem Teil des Schneckengetriebes 15 in Eingriff, siehe auch Figur 3.
Einem vom Betätigungselement 6 fortweisenden Ende 50 der Drehspindel 4 ist ein Positionssensor 49 zugeordnet. Dieser ist in etwa mittig in einer Endplatte 43 angeordnet. Diese ist lösbar am Ende 42 des Zentralkörpers 37 mittels einer Anzahl von Schrauben befestigt. Dabei verschließt die Endplatte 43 die Mittelbohrung 38 in Richtung Deckplatte 45. Der Positionssensor 49 ist von einer Haube 87 umschlossen, die auf einer Außenseite der Endplatte 43 lösbar befestigt ist und in eine entsprechende Ausnehmung auf eine Innenseite der Deckplatte 45 hineinragt. Im Bereich der Haube 87 und von dieser ebenfalls umschlossen ist eine elektrische Durchführung 69 in der Endplatte 43 angeordnet.
In Figur 3 ist ein Schnitt entlang der Linie lll-lll aus Figur 2 oder auch lll-lll aus Figur 5 dargestellt. Gleiche Teile in Figur 3 wie auch in den übrigen Figuren sind immer mit gleichen Bezugszeichen versehen und werden teilweise nur im Zusammenhang mit einer Figur beschrieben.
Befestigungsring 55, Gehäusehülse 46 und Zentralkörper 37 sind konzentrisch angeordnet, wobei in der Mittelbohrung 38 des Zentralkörpers 37 ebenfalls konzentrisch Lagerhülse 26, Gewindetriebmutter 25 und Drehspindel 4 angeordnet sind.
Das Schneckenrad 17 ist bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung als Glo- boidrad ausgeführt, in dessen Außenverzahnung eine Zylinderschnecke 16 mit ihrer entsprechenden Außenverzahnung eingreift. Die Schnecke 16 ist als weiterer Teil des Schneckengetriebes 15 auf einer Schneckenwelle 18 angeordnet. Schnecke 16 und Schneckenrad 17 bilden eine Getriebeeinheit 10 als Teil der Getriebeeinrichtung 7, siehe auch Drehspindel 4 und Gewindetriebmutter 25, wobei diese Getriebeeinheit 10 eine selbsthemmende Getriebeeinheit bildet.
Die Schneckenwelle 18 ist mit ihren beiden Wellenenden 19, 20 mit elektrischen Motoren 8, 5 lösbar verbunden, die eine Antriebseinrichtung 5 der Betätigungsvorrichtung 1 bilden. Die elektrischen Motoren 8, 9 sind Servomotoren, insbesondere Gleichstrom-Servomotoren. Die Wellenenden 19, 20 bilden in einem Ausführungsbeispiel die entsprechenden Motorwellen 21 , 22. Die in die elektrischen Motoren 8, 9 vorstehenden freien Enden der Motorwellen 21 , 22 sind durch Muttern gehalten.
Die elektrischen Motoren 8, 9 sind in Motoröffnungen 39, 40 angeordnet, die nach außen offen im Zentralkörper 37 ausgebildet sind. Die Motoröffnungen 39, 40 sind im Wesentlichen beidseitig zur Mittelbohrung 38 und in radialer Richtung nach außen versetzt zu dieser angeordnet. Zwischen den Motoröffnungen 39, 40 ist eine Verbindungsöffnung 41 vorgesehen, die in etwa tangential zur Mittelbohrung 38 verläuft.
Wie in Figur 2 erkennbar, ist die Verbindungsöffnung 41 durch eine Aufweitung der Mittelbohrung 38 radial auswärts gebildet. Die Schneckenwelle 18 ist im Bereich ihrer Wellenenden 19, 20 auf Seiten des elektrischen Motors 9 durch ein Kugellager 23 und auf Seiten des elektrischen Motors 8 durch ein Rollenlager 24 drehbar gelagert. Die elektrischen Motoren 8, 9 sind in den Motoröffnungen 39, 40 durch Schrauben oder dergleichen lösbar befestigt.
Im Zentralkörper 37 sind Schraubbolzen 72 im Schnitt nach Figur 3 erkennbar, die sich nach Figur 2 von der Endplatte 43 bis in das Drosselgehäuse 51 zur lösbaren Befestigung des Zentralkörpers 37 an der Drosseleinrichtung 2 erstrecken.
Auf Seiten des elektrischen Motors 9 ist optional eine Notbetätigungseinrichtung 30 anordbar. Diese ist im Wesentlichen durch einen Drehbolzen 32 gebildet, der durch ein Federelement in die in Figur 3 dargestellte Bereitschaftsstellung 31 gedrückt ist. In Bereitschaftsstellung 31 ist der Drehbolzen 32 außer Eingriff mit der Motorwelle 20 des elektrischen Motors 9. Der Drehbolzen 32 ist abgedichtet in einer Bohrung 34 durch eine Außenwand 35 der Gehäusehülse 46 geführt. In dieser Bohrung ist eine Steckhülse 88 zur verschiebbaren und drehbaren Aufnahme des Drehbolzens 32 angeordnet. Nach außen ist auf die Steckhülse 88 ein Gehäuse 74 aufgesteckt, das den Drehbolzen 32 an seinem nach außen vorstehenden Betätigungsende 36 umgibt. In dem Gehäuse 74 ist eine Bohrung 75 zum Druckausgleich vorgesehen.
Ein der Motorwelle zuweisendes Ende 33 des Drehbolzens 32 ist mit Steckstiften 77 oder anderen Einrichtungen versehen, die formschlüssig ein entsprechend geformtes Ende der Motorwelle 22 aufnehmen bzw. mit einer an diesem Ende drehfest befestigten Steckscheibe 46 in Eingriff geraten.
In Figur 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung 1 dargestellt. Diese unterscheidet sich im Wesentlichen von dem bisher beschriebenen Ausführungsbeispiel durch eine mittels des Befestigungsrings 55 am Vorrichtungsgehäuse 3 befestigten Anschlussplatte 84 und durch ein anderes Drosselelement 62, siehe insbesondere Figur 5, am freien Ende 61 des Betätigungselements 6. Eine Drosseleinrichtung 2 mit entsprechendem Drosselgehäuse 51 ist in Figur 4 nicht dargestellt.
Figur 5 entspricht einem Schnitt entlang der Linie V-V aus Figur 4.
Zur genauen Beschreibung der Betätigungsvorrichtung 1 nach Figur 5 wird insbesondere auf die Figuren 2 und 3 verwiesen, wobei Figur 3 ebenfalls einem Schnitt entlang der Linie lll-lll aus Figur 5 entspricht.
Im Folgenden werden nur Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel erläutert.
Die Anschlussplatte 84 dient zum Anschließen eines nicht dargestellten Drosselgehäuses. Dieses weist im Bereich des Fluideinlasses 59 eine Durchlassbohrung 65 auf, siehe die gestrichelte Darstellung in Figur 2. Die Durchlassbohrung 65 ersetzt in diesem Fall die Durchlasshülse 63. Anstelle einer entsprechenden Drosselhülse 64 wird bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 5 am freien Ende 61 des Betätigungselements 6 ein Verschlussstopfen 66 als Drosselelement 62 angeordnet. Zur Anordnung dieses Verschlussstopfens 66 ist am freien Ende des Betätigungselements 6 eine Drosselelementaufnahme 78 angeordnet. In dieser ist der Verschlussstopfen 66 lösbar gehalten.
Bezüglich der Figuren 1 und 4 wird noch darauf hingewiesen, dass in Figur 4 die Notbetätigungseinrichtung 30, siehe in diesem Zusammenhang die Darstellung nach Figur 3, dargestellt ist, während sie bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 nicht vorhanden ist. Es sei nochmals darauf hingewiesen, dass eine solche Notbetätigungseinrichtung 30 ein optionales Merkmal ist.
Im Folgenden wird die Betriebsweise der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung kurz anhand der beigefügten Figuren erläutert.
Die Betätigungsvorrichtung 1 weist eine elektrische Antriebsvorrichtung aus zwei Servomotoren 8, 9 auf. Diese sind über die entsprechenden Anschlussleitungen und ihre Steuereinrichtungen 11 , 12 von entfernter Stelle fernsteuerbar. Bei Betätigung eines oder beider der Motoren im Synchronbetrieb treiben diese die Schneckenwelle 18 und damit die Schnecke 16 an. Diese ist in Eingriff mit dem zugehörigen Schneckenrad 17. Durch Schnecke und Schneckenrad ist ein selbsthemmendes Schneckengetriebe gebildet, das zumindest entgegengesetzt zur Vorschubrichtung der Drehspindel 4 in Richtung Drosseleinrichtung gehemmt ist. Erst durch Aufbringen eines Lösemoments durch die Servomotoren 8, 9 kann die Selbsthemmung des Schneckengetriebes gelöst werden.
Durch das Schneckengetriebe ergibt sich in einfacher Weise und insbesondere in Zusammenwirkung mit dem Rollengewindetrieb als weiteren Teil der Getriebeeinrichtung 7 eine hohe Übersetzung und die Möglichkeit der Übertragung eines hohen Drehmoments. Die Übersetzung kann durch entsprechende Auswahl von Schnecke, Schneckenrad, Gewindetriebmutter und Drehspindel je nach Wunsch ausgewählt werden.
Bei Drehung der direkt mit dem Schneckenrad drehfest verbundenen Gewindetriebmutter 25 wird entsprechend die Drehspindel 4 in Richtung Drosseleinrichtung aus- oder in entgegengesetzter Richtung eingefahren. Mit der Drehspindel 4 ist das Betätigungselement 6 verbunden, an dessen freiem Ende ein entsprechendes Drosselelement angeordnet ist. Betätigungselement mit Drosselelement greifen in das zur Betätigungseinrichtung 1 benachbarte Drosselgehäuse ein und dienen dort zur Variation des Fluiddurchlasses zwischen Fluideinlass und Fluidauslass.
Eine Notbetätigungseinrichtung kann zumindest einem der Servomotoren optional zugeordnet sein, siehe Figuren 3 und 4.

Claims

ANSPRÜCHE
1. Betätigungsvorrichtung (1 ), insbesondere für eine Drosseleinrichtung (2), mit einer in einem Vorrichtungsgehäuse (3) drehbar gelagerten Drehspindel (4), welche mit einer Antriebseinrichtung (5) zur Verschiebung eines mit der Drehspindel verbundenen Betätigungselements (6) über eine Getriebeeinrichtung (7) antriebsverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (5) wenigstens zwei einzeln oder synchron betreiba- re, elektrische Motoren (8, 9) und die Getriebeeinrichtung (7) zumindest eine selbsthemmende Getriebeeinheit (10) aufweisen, welche Getriebeeinheit (10) zur Drehung der Drehspindel (4) mit beiden elektrischen Motoren (8, 9) antriebsverbunden ist.
2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Motor ein Servomotor, insbesondere Gleichstrom- Servomotor ist.
3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder elektrische Motor (8, 9) mit einer separaten Steuereinrichtung (11 , 12) elektrisch verbunden ist.
4. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden elektrischen Motor (8, 9) ein elektrischer Anschluss (13, 14) im Vorrichtungsgehäuse (3) ausgebildet ist.
5. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinheit (10) ein Schneckengetriebe (15) aus wenigstens Schnecke (16) und Schneckenrad (17) ist, wobei das Schneckenrad (17) der Drehspindel (4) und die Schnecke (16) den elektrischen Motoren (8, 9) zugeordnet ist.
6. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecke (16) auf einer Schneckenwelle (18) angeordnet ist, die mit beiden elektrischen Motoren (8, 9) antriebsverbunden ist.
7. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Motoren (8, 9) mit gegenüberliegenden Wellenenden (19, 20) der Schneckenwelle (8) antriebsverbunden sind.
8. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder elektrische Motor (8, 9) über seine Motorwelle (21 , 22) mit dem jeweiligen Wellenende (19, 20) drehfest verbunden ist.
9. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Wellenende (19, 20) in einem elektrischen Motor (8, 9) als Motorwelle (21 , 22) drehfest angeordnet ist.
10. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Wellenende (19, 20) durch Kugellager (23) und/oder Rollenlager (24) im Vorrichtungsgehäuse (3) drehbar gelagert ist.
11. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinrichtung (7) einen Kugelgewiπdetrieb aus wenigstens einer Kugelmutter (25) und der Drehspindel (4) als Kugelumlaufspindel aufweist.
12. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinrichtung (7) einen Rollengewindetrieb aus wenigstens einer Rollenmutter (25) und der Drehspindel (4) als Rollenumlaufspindel aufweist.
13. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollengewindetrieb ein Planetenrollengewindetrieb ist.
14. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindetriebmutter (25) in einer Lagerhülse (26) angeordnet ist, die im Vorrichtungsgehäuse (3) drehbar, aber axial unverschieblich gelagert ist.
15. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einem Ende (27) der Gewindetriebmutter (25) eine Endverzahnung (28) angeordnet ist, die mit einer Verzahnung des Schneckenrades (17) in Eingriff ist.
16. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Endverzahnung (28) vom Schneckenrad (17) gebildet ist.
17. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneckenrad (17) lösbar insbesondere an der Gewindetriebmutter (25) befestigt ist.
18. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneckenrad (17) ein Globoidrad ist.
19. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecke (16) eine Zylinderschnecke ist.
20. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerhülse (26) mittels wenigstens einen Axiallagers (29) im Vorrichtungsgehäuse (3) gelagert ist.
21. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einem elektrischen Motor (8, 9) eine insbesondere manuell betätigbare Notbetätigungseinrichtung (30) zugeordnet ist.
22. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Notbetätigungseinrichtung (30) einen in Richtung Bereitschaftsstellung (31 ) federbeaufschlagten Drehbolzen (32) aufweist, der an seinem dem elektrischen Motor (8, 9) zuweisenden Ende (33) mit der Motorwelle (21 , 22) drehfest verbindbar ist.
23. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehbolzen (32) durch eine Bohrung (34) einer Außenwandung (35) des Vorrichtungsgehäuses (3) abgedichtet nach außen geführt ist und dort ein Betätigungsende (36) aufweist.
24. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorrichtungsgehäuse (3) einen Zentralkörper (37) aus Metall, insbesondere Aluminium, aufweist, in dessen Mittelbohrung (38) die Gewindetriebmutter (25) gelagert ist und entlang welcher sich die Drehspindel (4) erstreckt.
25. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentralkörper (37) zwei radial nach außen offene Motoröffnungen (39, 40) aufweist, in denen jeweils ein elektrischer Motor (8, 9) lösbar befestigt ist, wobei sich zwischen den Motoröffnungen (39, 40) und im Wesentlichen tangenti- al zur Mittelbohrung (38) eine Verbindungsöffnung (41) zur Anordnung von Schneckenwelle (18) und Schnecke (16) erstreckt.
26. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentralkörper (37) an einem seiner Enden (42) mit einer Endplatte (43) lösbar verschlossen ist.
27. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentralkörper (37) im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und in einer an einem Ende von einer Deckplatte (45) lösbar verschließbaren Gehäusehülse (46) angeordnet ist.
28. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von einer Außenseite (47) der Deckplatte (45) ein Hebezapfen (48) absteht.
29. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Positionssensor (49) in der Endplatte (43) angeordnet und einem Ende (50) der Drehspindel (4) zugeordnet ist.
30. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Zentralkörper (37) und/oder Gehäusehülse (46) an einem Drosselgehäuse (51) lösbar befestigbar sind, wobei sie mit ihren durch Endplatte (43) bzw. Deckplatte (45) unverschlossenen Befestigungsenden (52, 53) von außen am Drosselgehäuse (51) anlegbar sind.
31. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusehülse (46) einen radial auswärts weisenden Absatz (54) an ihrem Befestigungsende (53) aufweist, der von einem an einem Befestigungsring (55) radial einwärts vorstehenden Absatz (56) hintergreifbar ist.
32. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (6) über das offene Befestigungsende (52) des Zentralkörpers (37) vorsteht und entlang einer Drosselelementbohrung (57) im Drosselgehäuse (51 ) bis in einen Drosselraum (58) vorschiebbar ist, wobei der Drosselraum (58) einen Fluideinlass (59) und einen Fluidauslass (60) im Drosselgehäuse (51 ) verbindet.
33. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Wesentlichen am freien Ende (61 ) des Betätigungselements (6) ein Drosselelement (62) zur Variation des Fluiddurchlasses im Drosselraum (58) angeordnet ist.
34. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselelement (62) als eine auf eine gelochte Durchlasshülse (63) aufschiebbare Drosselhülse (64) ausgebildet sind.
35. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselelement (62) als ein eine in den Drosselraum (58) mündende Durchlassbohrung (65) des Fluideinlasses (59) variabel verschließbarer Verschlussstopfen (66) ausgebildet ist.
36. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Drehspindel (4) und Betätigungselement (6) koaxial angeordnet und an ihren aufeinanderzuweisenden Enden (67, 68) lösbar miteinander verbunden sind.
37. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Motoren (8, 9) softwaremäßig synchronisiert sind.
38. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrischer Motor (8, 9) als Master und der andere elektrische Motor (9, 8) als Slave oder beide Motoren als Master geschaltet ist.
39. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Endplatte (43) elektrische Durchführungen (69) angeordnet sind.
40. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorrichtungsgehäuse (3) ölgefüllt und kompensiert ist.
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